水电站施工围堰高压喷射灌浆防渗技术论文_张雷

水电站施工围堰高压喷射灌浆防渗技术论文_张雷

中国水利水电第十工程局有限公司 四川成都 610072

摘要:目前,随着我国社会经济的不断发展,水电站的建设在其中起到了非常重要的促进作用。在水电站实际的施工过程中,施工围堰属于一项非常重要的临时设施,在基坑的开挖工作发挥着重要的保护作用。通过对施工围堰工作的全面落实,可以对于水电站起到非常重要的防渗作用,并且还能对抽水总量实现合理的控制。在我国科学技术不断发展的背景下,高压喷射技术在围岩防渗施工中得到了非常广泛的应用。本文主要针对水电站施工围岩高压喷射灌浆防渗技术进行了深入的分析,希望能为相关人员提供合理的参考依据。

关键词:水电站施工围岩;高压喷射灌浆;防渗技术

水电站施工围岩属于一项临时性的基础设施,主要在基坑开挖工作中起到了重要的挡水作用。通常情况下,对于大型水电站而言,施工围岩都需要落实相应的防渗处理工作,这样才能对用水总量实现合理的控制,并且还能在很大程度上保证施工工作的稳定性。在大型水电站规模不断扩展的背景下,高压喷射灌浆技术在防渗处理工作中得到了非常广泛的应用。

1、高压喷射灌浆机理分析

高压喷射灌浆的机理指的是置换灌浆,也就是在对钻孔中喷射管充分利用的基础上,通过高压水以及气同轴来完成相应的喷射工作。高压喷射灌浆的机理主要涉及到了以下几个方面:在对置换灌浆利用的基础上,将喷射管设置在钻孔的内部。在喷射过程中主要依靠的动力是含有高压特点的水体以及浆液等,在同一时间内完成喷射工作,在对浆液进行提升的过程中,高压浆液也会将现场原本存在的土体进行割裂,在经过搅拌处理之后就可以形成新的泥浆。同时,严格按照从上至下的操作流程,来完成对砂浆的调整工作。在这一过程中所浮起泥浆就会达到地层表面,通过这种方式就形成了一种全新的凝结体,并且具有非常小的渗透性能,可以对坝体起到非常重要的稳定作用,从而使地基当中原有的荷载总量得到明显的提升。

当浆液到达体系当中之后,会通过射流的方式进行激发,从而可以在较快的时间内完成相应的填充工作。通过这种操作方式体现出了非常明显的可控制性与可靠性,在高压喷浆方式获得的凝结体当中,可以发挥出非常多的优势,并且其特性在一定程度上将直接影响到施工现场场地的特性,同时可能会对周边地层产生一定的影响。

2、施工设备

结合实际情况可以了解到,目前高压喷射灌浆涉及到的方法比较多,在水电站施工围堰防渗中主要包括了单管法、双管法以及三管法等。在科学技术不断发展的背景下,高压泥浆泵的性能也实现了进一步的提升,促进新三管法在施工围堰中得到了普遍的应用。

新三管法属于一种新型的喷射技术,在使用过程中需要对水、气以及浆进行充分的利用,是在传统三管法基础进行了不断的创新和完善,将原本的低压注浆改为了高压射浆,从而形成了一种双介质的高压喷射方式。在高压喷射将施工设备中涉及到了很多的成套设备,具体主要包括了以下几个方面。

2.1 钻孔设备

在高压喷射灌浆中,涉及到的钻机主要包括了三种类型,分别是地质回转钻机、改进型工程钻机以及套管跟进钻机等。回转钻机的来源具有非常明显的广泛性,并且在操作过程中非常简单,主要适合用于地质条件不太复杂的工程项目中。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆结合相关经验可以了解到,在对钻机进行使用的过程中,应该结合实际情况采用金合钻头或者是金刚石钻头等。

2.2 高压水泵

高压水泵在高压水的产出过程中起到了非常重要的作用,高压水射流可以对地层进行切割,在这一过程中对于水喷嘴的出口流速有着非常高的要求,这就需要在对高压泵进行选择的过程中,一定要保证高压泵的压力可以满足实际的使用要求。如今,3D2-S型高压柱塞泵有着非常广泛的应用,主要是在压力以及流量排出过程中可以发挥出明显的优势。

2.3 空压机

关于空压机设备的使用主要是形成相应的压缩空气,这样就能够在水射流的周围起到非常重要的保护作用,从而实现对水射流压力的有效控制,相应的水射流的冲切能量就会得到明显的提升,并且在一定程度上还可以起到非常重要的掺搅作用。在水电站施工围堰防渗操作中,YV型活塞式普通空压机有着非常广泛的应用。并且在孔深不断增加的背景下,对于空压机的能力也提出了更高的要求,1.5MPa的空压力也逐渐被应用到工程项目中。

2.4 搅浆机

在水电站施工围堰工程中,主要使用到的搅拌机包括了两种形式,分别是强制式与水冲式等,另外,强制式胶浆机又分为了卧式与立式两种形式。一般情况下主要使用到的卧式搅浆机为WJ80W型搅浆机与JS300型搅浆机,在对搅浆机利用的基础上,可以完成对水泥浆以及粘土浆的有效制作,并且在搅浆过程中具有非常高的效率,并且可以保证各项工作之间的连续性。

2.5 提升台车

喷射台车涉及到的组成部分比较多,一般情况下主要包括了搭架机构、提升机构以及液压系统等。台车搭架的在起落过程中可以自动完成,主要实现了对压力步履装置的充分利用,在进行位移过程中具有非常明显的可操作性,并且还能对速度进行有效的调节。

3、施工案列分析

某水电站施工围堰属于当地非常重要的项目之一,在防渗施工过程中其施工难度比较的大,并且工期时间比较短。为了对目前高压喷射灌浆中存在的问题实现有效的解决,将高压喷射灌浆技术的作用充分的发挥出来,该项目开展了对二期围堰高压喷射灌浆生产性试验。

将高压喷射灌浆试验安排在了二期上游围堰左岸来进行,在组成内容中主要包括了三个部分,分别是风化砂回填层、覆盖层以及基岩等。基岩强风化层的两边比较厚,中间比较薄,部分区域呈现出了一定的风化团块现象。

在试验开展过程中,主要是对两管法与三管法进行了利用,通过试验找出了适合该工程项目特点的方法,从而有效完成对造孔工作的有效开展,该水电站最终获取到了关于新三管法的应用经验。

结合最终的试验结果可以了解到,根据实际的工程项目要求对孔、排距以及喷射参数进行合理的设定,高压喷射浆在回填层、覆盖层以及全风化层的中部,可以构建出相应的防渗墙体,从而起到了非常重要的防渗效果。针对于强风化层的下部,需要与帷幕灌浆之间做好配合工作,在此基础上才能构建出完善的防渗体系。针对于地质条件比较复杂的地层而言,用过对高压喷射灌浆技术的合理使用,也能够起到非常重要的防渗效果。在对陡坡段进行防渗操作的过程中,高压喷射灌浆能够在其中起到一定的技术支撑。结合工程案列可以看出,高压喷射浆技术属于一种非常有效的防渗措施,不但可以实现与周围介质的有效连接,同时还能提升整体的工作效率,属于二期围堰中比较合适的防渗措施。

4、结语:

综上所述,在水电站围堰基坑开挖工作开展过程中,高压喷射灌浆技术在其中起到了非常重要的防渗作用。当喷射灌浆技术处于高压状态下时,可以对相关的钻机配件进行充分的利用,将与管路之间进行连接的喷嘴设置在相应的土地当中。在以上工作完成之后,通过对这种成套设备的合理使用,可以在很大程度上提升浆液的流通速度,从而实现对流速的合理控制。相关人员还应该进一步加强对高压喷射技术的研究力度,在对施工环境全面了解的基础上实现对技术的有效选择,从而在水电站围堰防渗施工中,将高压喷射技术的作用充分发挥出来。

参考文献:

[1]周静波;长顺水电站围堰地基防渗的多种灌浆技术[J];湖北水力发电;2014.10

[2]陈淑华;;新立城水库坝基砂砾石层用高压喷射灌浆构筑防渗帷幕[J];东北水利水电;2016.04

[3]刘喜才;;东林水库大坝应急除险加固方法探索[J];大坝与安全;2013.02

论文作者:张雷

论文发表刊物:《防护工程》2018年第2期

论文发表时间:2018/5/28

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

水电站施工围堰高压喷射灌浆防渗技术论文_张雷
下载Doc文档

猜你喜欢